[发明专利]一种管端内衬层加厚的机械式双金属复合管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种管端内衬层加厚的机械式双金属复合管，包括基管和装配在基管内的衬管，基管两端均超出衬管，且基管的超出部分均设置为扩径段，扩径段与衬管之间设置有加厚层，且加厚层的内径与衬管的内径相等，扩径段与加厚层的壁厚之和大于衬管与基管的壁厚之和；本发明还公开了一种制备管端内衬层加厚的机械式双金属复合管的方法：一、装配制备机械式双金属复合管；二、设计扩径工艺；三、将衬管管坯切除并扩径和制备加厚层；四、后续处理。本发明通过将复合管中基管超出衬管的两端设置为扩径段并设置加厚层，实现了管端内衬层的加厚，解决了双金属复合管焊接技术难度大、质量难以保证的难题；本发明的制备工艺简单，制备效率高且成本低。

技术领域

本发明属于管材制造技术领域，具体涉及一种管端内衬层加厚的机械式双金属复合管及其制备方法。

背景技术

近年来，机械式双金属复合管在石油、天然气化工等领域以其高性价比等特点得到了广泛应用，取得了显著的经济和社会效益。该产品的应用解决了困扰相关领域多年来一般材料耐蚀效果差，耐蚀合金成本高的技术经济难题，从而得到快速发展。

双金属复合管的连接同其它钢管连接一样，有焊接、螺纹、法兰盘等多种方式，其中管线管主要以焊接为主。由于机械式双金属复合管的特殊结构，焊接技术难度大，焊接时因内衬管壁厚较小及复合管圆度公差，内衬层会出现错边、也极易出现内衬层焊缝渗碳现象，影响内衬管的耐蚀性能甚至加速复合管的腐蚀。为解决机械式双金属复合管焊接技术难题，目前公认的管端最优结构为管端堆焊，即在机械式复合管管端进行镗孔，一般长度大于30mm，孔径比基管内径大4mm～6mm，然后在在其镗孔段内表面进行堆焊，堆焊材料选择性能等同或优于内衬材质。该结构极大的降低了机械式双金属复合管焊接难度，提高了管线焊接质量。但机械式复合管管端堆焊工序多、结构工艺复杂，制造成本高，在堆焊过程中因高温影响管端基管材质性能，同时堆焊镗孔使基管壁厚变薄，对管线管焊缝强度有一定的影响。而对于大径厚比的机械式双金属复合管，镗孔难度大、设备投资高、堆焊管端缩径严重，因此进行管端堆焊无论从技术还是经济方面都不可行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种管端内衬层加厚的机械式双金属复合管。该复合管通过将机械式双金属复合管中基管超出衬管的两端设置为扩径段，并在扩径段与衬管之间设置加厚层，实现了管端内衬层的加厚，使得管端整体厚度增加，降低了焊接难度，提高了焊缝质量和强度，解决了双金属复合管焊接技术难度大、焊接质量难以保证的难题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种管端内衬层加厚的机械式双金属复合管，其特征在于，包括基管和装配在基管内的衬管，所述基管两端均超出衬管，且基管的超出部分均设置为扩径段，所述扩径段与衬管之间设置有加厚层，且加厚层的内径与衬管的内径相等，所述扩径段与加厚层的壁厚之和大于衬管与基管的壁厚之和。

传统机械式双金属复合管的衬管厚度较小，衬管与基管通过焊接方式连接时衬管中易出现渗碳，从而降低衬管连接处如焊缝的耐蚀性能；衬管与基管之间存在的贯通间隙留有残存气体，增加了焊接难度，影响焊接质量和复合管管线整体使用性能。

本发明对机械式双金属复合管的管端结构进行创新设计，通过将基管超出衬管的两端设置为扩径段，并在扩径段端与衬管端之间设置加厚层，且加厚层的内径与衬管的内径相等，所述扩径段与加厚层的壁厚之和大于衬管与基管的壁厚之和，实现了管端的衬管即管端内衬层的加厚，使得管端整体厚度增加形成加厚端，降低了焊接难度，避免了复合管焊接时因衬管壁厚较薄及复合管圆度公差导致衬管出现错边，进而出现衬管焊缝渗碳现象，影响衬管的耐蚀性能甚至加速复合管的腐蚀，提高了焊缝质量和强度，解决了双金属复合管焊接技术难度大、焊接质量难以保证的难题。

本发明的管端内衬层加厚的机械式双金属复合管(简称为复合管)中的基管优选采用碳钢管或低合金管，如X52管线钢等，衬管优选采用耐蚀合金管，如316L或Incoloy825、Inconel625合金，充分发挥了基管高强度及衬管耐蚀性强的性能优势，在保证复合管具有高性能的同时，降低了材料成本。